一种铝合金高通量熔炼装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及铝合金熔炼技术，具体是一种铝合金高通量熔炼装置及方法。本发明专利技术解决了传统的熔炼炉只能同时熔炼单一种类铝合金的问题。一种铝合金高通量熔炼装置，包括箱形炉体、矩形炉底、步进电机、带颈法兰、下层坩埚托架、上层坩埚托架、支撑圆环A、支撑圆环B、三根径向支撑梁、若干根电加热棒A、电加热棒B；其中，箱形炉体的上下两端均设有敞口，且箱形炉体的内腔为圆柱形内腔；矩形炉底封盖于箱形炉体的下端敞口上，且矩形炉底的上表面中央开设有安装槽；步进电机的机座固定于矩形炉底上的安装槽内，且步进电机的输出轴朝上；带颈法兰的颈部朝下，且带颈法兰固定装配于步进电机的输出轴侧面。本发明专利技术适用于铝合金熔炼。本发明专利技术适用于铝合金熔炼。本发明专利技术适用于铝合金熔炼。

【技术实现步骤摘要】
一种铝合金高通量熔炼装置及方法


[0001]本专利技术涉及铝合金熔炼技术，具体是一种铝合金高通量熔炼装置及方法。

技术介绍

[0002]在铝合金的生产过程中，铝合金熔炼是一道极其重要的工序。在现有技术条件下，普遍采用传统的熔炼炉进行铝合金熔炼。然而在实际应用中，传统的熔炼炉由于自身结构所限，只能同时熔炼单一种类的铝合金，而无法同时熔炼多个种类的铝合金，由此只能实现铝合金的小批量生产，而无法实现铝合金的高通量生产，从而导致铝合金的生产效率低下。基于此，有必要专利技术一种铝合金高通量熔炼装置及方法，以解决传统的熔炼炉只能同时熔炼单一种类铝合金的问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术为了解决传统的熔炼炉只能同时熔炼单一种类铝合金的问题，提供了一种铝合金高通量熔炼装置及方法。
[0004]本专利技术是采用如下技术方案实现的：一种铝合金高通量熔炼装置，包括箱形炉体、矩形炉底、步进电机、带颈法兰、下层坩埚托架、上层坩埚托架、支撑圆环A、支撑圆环B、三根径向支撑梁、若干根电加热棒A、电加热棒B；其中，箱形炉体的上下两端均设有敞口，且箱形炉体的内腔为圆柱形内腔；矩形炉底封盖于箱形炉体的下端敞口上，且矩形炉底的上表面中央开设有安装槽；步进电机的机座固定于矩形炉底上的安装槽内，且步进电机的输出轴朝上；带颈法兰的颈部朝下，且带颈法兰固定装配于步进电机的输出轴侧面；所述下层坩埚托架包括两个上下正对的圆形转盘；两个圆形转盘之间固定有若干根沿周向等距排列的连接立杆A；位置靠下的圆形转盘的下表面中央与带颈法兰的上表面固定；位置靠下的圆形转盘的上表面开设有八个直径一致的坩埚定位圆槽A、四个直径一致的坩埚定位圆槽B、四个直径一致的坩埚定位圆槽C；位置靠上的圆形转盘的表面中央贯通开设有装配孔A；装配孔A的上端孔口边缘延伸设置有装配凸环A；装配凸环A的内腔安装有单向轴承，且单向轴承的外圈外侧面与装配凸环A的内侧面固定配合；位置靠上的圆形转盘的表面贯通开设有八个直径一致的坩埚定位圆孔A、四个直径一致的坩埚定位圆孔B、四个直径一致的坩埚定位圆孔C；八个坩埚定位圆孔A与八个坩埚定位圆槽A一一正对；四个坩埚定位圆孔B与四个坩埚定位圆槽B一一正对；四个坩埚定位圆孔C与四个坩埚定位圆槽C一一正对；所述上层坩埚托架包括两个上下正对的扇形转盘；两个扇形转盘之间固定有若干根沿周向等距排列的连接立杆B；两个扇形转盘的表面圆心处各贯通开设有一个装配孔B，且两个装配孔B相互正对；位置靠下的装配孔B的下端孔口边缘延伸设置有装配凸环B，且装配凸环B的外侧面与单向轴承的内圈内侧面固定配合；位置靠下的扇形转盘的上表面开设
有五个直径一致的坩埚定位圆槽D、三个直径一致的坩埚定位圆槽E、两个直径一致的坩埚定位圆槽F；位置靠上的扇形转盘的表面贯通开设有五个直径一致的坩埚定位圆孔D、三个直径一致的坩埚定位圆孔E、两个直径一致的坩埚定位圆孔F；五个坩埚定位圆孔D与五个坩埚定位圆槽D一一正对；三个坩埚定位圆孔E与三个坩埚定位圆槽E一一正对；两个坩埚定位圆孔F与两个坩埚定位圆槽F一一正对；支撑圆环A的外侧面与箱形炉体的内侧面上端固定配合；支撑圆环B与支撑圆环A同轴设置；三根径向支撑梁的外端面均与支撑圆环A的内侧面固定；三根径向支撑梁的内端面均与支撑圆环B的外侧面固定；三根径向支撑梁沿周向等距排列；各根电加热棒A均呈竖向设置，且各根电加热棒A沿周向等距排列；各根电加热棒A的上端均固定贯穿支撑圆环A的端面；电加热棒B的侧面上端与支撑圆环B的内侧面固定配合，且电加热棒B同时贯穿两个装配孔B、装配凸环B、装配孔A；电加热棒B的下端面与位置靠下的圆形转盘的上表面中央接触。
[0005]一种铝合金高通量熔炼方法（该方法是基于本专利技术所述的一种铝合金高通量熔炼装置实现的），该方法是采用如下步骤实现的：步骤一：选取二十六个坩埚；其中，第一至第八个坩埚与八个坩埚定位圆槽A及八个坩埚定位圆孔A尺寸匹配，第九至第十二个坩埚与四个坩埚定位圆槽B及四个坩埚定位圆孔B尺寸匹配，第十三至第十六个坩埚与四个坩埚定位圆槽C及四个坩埚定位圆孔C尺寸匹配，第十七至第二十一个坩埚与五个坩埚定位圆槽D及五个坩埚定位圆孔D尺寸匹配，第二十二至第二十四个坩埚与三个坩埚定位圆槽E及三个坩埚定位圆孔E尺寸匹配，第二十五至第二十六个坩埚与两个坩埚定位圆槽F及两个坩埚定位圆孔F尺寸匹配；步骤二：配制二十六种成分各不相同的铝合金原料，并将二十六种铝合金原料一一对应地投入到二十六个坩埚中；步骤三：选取控制柜，将控制柜分别与步进电机、各根电加热棒A、电加热棒B连接；步骤四：通过控制柜控制步进电机进行正向旋转，步进电机通过带颈法兰带动下层坩埚托架进行正向旋转，下层坩埚托架带动装配凸环A和单向轴承的外圈一起进行正向旋转；在此过程中，单向轴承处于可以自由转动的状态，因此单向轴承的内圈、装配凸环B、上层坩埚托架的旋转速度均接近于零；步骤五：先穿过上层坩埚托架与箱形炉体之间的扇形操作空间将第一至第十六个坩埚逐个放置于下层坩埚托架上，再通过控制柜控制步进电机停止旋转，随后将第十七至第二十六个坩埚逐个放置于上层坩埚托架上；步骤六：通过控制柜控制步进电机进行反向旋转，步进电机通过带颈法兰带动下层坩埚托架进行反向旋转，下层坩埚托架带动装配凸环A和单向轴承的外圈一起进行反向旋转；在此过程中，单向轴承处于锁死状态，因此单向轴承的内圈、装配凸环B、上层坩埚托架一起进行反向旋转；步骤七：通过控制柜控制各根电加热棒A和电加热棒B通电发热，由此使得二十六个坩埚中的铝合金原料受热熔化，从而熔炼得到二十六个种类的铝合金；步骤八：先通过控制柜控制步进电机停止旋转，再通过控制柜控制各根电加热棒A和电加热棒B断电；步骤九：先将第十七至第二十六个坩埚逐个取出，再通过控制柜控制步进电机进
行正向旋转，步进电机通过带颈法兰带动下层坩埚托架进行正向旋转，下层坩埚托架带动装配凸环A和单向轴承的外圈一起进行正向旋转；在此过程中，单向轴承处于可以自由转动的状态，因此单向轴承的内圈、装配凸环B、上层坩埚托架的旋转速度均接近于零；步骤十：先穿过上层坩埚托架与箱形炉体之间的扇形操作空间将第一至第十六个坩埚逐个取出，再通过控制柜控制步进电机停止旋转，由此完成一个工作循环。
[0006]与传统的熔炼炉相比，本专利技术所述的一种铝合金高通量熔炼装置及方法通过采用全新结构，实现了同时熔炼多个种类的铝合金，由此实现了铝合金的高通量生产，从而大幅提高了铝合金的生产效率。
[0007]本专利技术结构合理、设计巧妙，有效解决了传统的熔炼炉只能同时熔炼单一种类铝合金的问题，适用于铝合金熔炼。
附图说明
[0008]图1是本专利技术的立体结构示意图。
[0009]图2是本专利技术中步进电机、带颈法兰、下层坩埚托架、上层坩埚托架、电加热棒B的立体结构示意图。
[0010]图3是本专利技术中步进电机、带颈法兰、下层坩埚托架、上层坩埚托架、电加热棒B的平面结构示意图。
[0011]图4是本专利技术中下层坩埚托架的立体结构示意图。
[0012]图5是本专利技术中上层坩埚托架的立体结构示意图。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铝合金高通量熔炼装置，其特征在于：包括箱形炉体（1）、矩形炉底（2）、步进电机（3）、带颈法兰（4）、下层坩埚托架、上层坩埚托架、支撑圆环A（5）、支撑圆环B（6）、三根径向支撑梁（7）、若干根电加热棒A（8）、电加热棒B（9）；其中，箱形炉体（1）的上下两端均设有敞口，且箱形炉体（1）的内腔为圆柱形内腔；矩形炉底（2）封盖于箱形炉体（1）的下端敞口上，且矩形炉底（2）的上表面中央开设有安装槽；步进电机（3）的机座固定于矩形炉底（2）上的安装槽内，且步进电机（3）的输出轴朝上；带颈法兰（4）的颈部朝下，且带颈法兰（4）固定装配于步进电机（3）的输出轴侧面；所述下层坩埚托架包括两个上下正对的圆形转盘（10）；两个圆形转盘（10）之间固定有若干根沿周向等距排列的连接立杆A（11）；位置靠下的圆形转盘（10）的下表面中央与带颈法兰（4）的上表面固定；位置靠下的圆形转盘（10）的上表面开设有八个直径一致的坩埚定位圆槽A（12）、四个直径一致的坩埚定位圆槽B（13）、四个直径一致的坩埚定位圆槽C（14）；位置靠上的圆形转盘（10）的表面中央贯通开设有装配孔A；装配孔A的上端孔口边缘延伸设置有装配凸环A（15）；装配凸环A（15）的内腔安装有单向轴承（16），且单向轴承（16）的外圈外侧面与装配凸环A（15）的内侧面固定配合；位置靠上的圆形转盘（10）的表面贯通开设有八个直径一致的坩埚定位圆孔A（17）、四个直径一致的坩埚定位圆孔B（18）、四个直径一致的坩埚定位圆孔C（19）；八个坩埚定位圆孔A（17）与八个坩埚定位圆槽A（12）一一正对；四个坩埚定位圆孔B（18）与四个坩埚定位圆槽B（13）一一正对；四个坩埚定位圆孔C（19）与四个坩埚定位圆槽C（14）一一正对；所述上层坩埚托架包括两个上下正对的扇形转盘（20）；两个扇形转盘（20）之间固定有若干根沿周向等距排列的连接立杆B（21）；两个扇形转盘（20）的表面圆心处各贯通开设有一个装配孔B，且两个装配孔B相互正对；位置靠下的装配孔B的下端孔口边缘延伸设置有装配凸环B（22），且装配凸环B（22）的外侧面与单向轴承（16）的内圈内侧面固定配合；位置靠下的扇形转盘（20）的上表面开设有五个直径一致的坩埚定位圆槽D（23）、三个直径一致的坩埚定位圆槽E（24）、两个直径一致的坩埚定位圆槽F（25）；位置靠上的扇形转盘（20）的表面贯通开设有五个直径一致的坩埚定位圆孔D（26）、三个直径一致的坩埚定位圆孔E（27）、两个直径一致的坩埚定位圆孔F（28）；五个坩埚定位圆孔D（26）与五个坩埚定位圆槽D（23）一一正对；三个坩埚定位圆孔E（27）与三个坩埚定位圆槽E（24）一一正对；两个坩埚定位圆孔F（28）与两个坩埚定位圆槽F（25）一一正对；支撑圆环A（5）的外侧面与箱形炉体（1）的内侧面上端固定配合；支撑圆环B（6）与支撑圆环A（5）同轴设置；三根径向支撑梁（7）的外端面均与支撑圆环A（5）的内侧面固定；三根径向支撑梁（7）的内端面均与支撑圆环B（6）的外侧面固定；三根径向支撑梁（7）沿周向等距排列；各根电加热棒A（8）均呈竖向设置，且各根电加热棒A（8）沿周向等距排列；各根电加热棒A（8）的上端均固定贯穿支撑圆环A（5）的端面；电加热棒B（9）的侧面上端与支撑圆环B（6）的内侧面固定配合，且电加热棒B（9）同时贯穿两个装配孔B、装配凸环B（22）、装配孔A；电加热棒B（9）的下端面与位置靠下的圆形转盘（10）的上表面中央接触。2.根据权利要求1所述的一种铝合金高通量熔炼装置，其特征在于：八个坩埚定位圆槽A（12）沿周向等距排列于位置靠下的圆形转盘（10）的上表面外圈；四个坩埚定位圆槽B（13）和四个坩埚定位圆槽C（14）沿周向等距交错排列于位置靠下的圆形转盘（10）的上表面内
圈；八个坩埚定位圆孔A（17）沿周向等距排列于位置靠上的圆形转盘（10）的表面外圈；四个坩埚定位圆孔B（18）和四个坩埚定位圆孔C（19）沿周向等距交错排列于位置靠上的圆形转盘（10）的表面内圈；五个坩埚定位圆槽D（23）沿周向等距排列于位置靠下的扇形转盘（20）的上表面外圈；三个坩埚定位圆槽E（24）沿周向等距排列于位置靠下...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯华，段志强，裴嘉琪，裴小龙，陈利文，赵宇宏，
申请(专利权)人：中北大学，
类型：发明
国别省市：